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2020年12月07日 | 车载一次DC/DC转换器三大特点，匹配汽车低功耗化需求!
2020-12-07
随着汽车上的电子产品越来越多，如电子后视镜、平视显示器、液晶仪表盘、触摸板等，带来的耗电也越来越多，而传统的燃油车电池和发电机能够提供的电量却没有提升，所以对芯片的低功耗，节能化要求是越来越高了。
在节能化上，汽车上的电子设备种类多样，作电压也不尽相同，这时就需要加入电源IC，将电池输出的电压转换为电子设备需要的工作电压。我们知道，在传统燃油汽车上有两个电源，分别是发电机和电池，输出电压范围一般是10V~16V，这就需要在中间接入一系列的一次电源与二次电源，将电池电压转换为适合后段元器件的电压。这里的一次电源与二次电源就是电源IC。
BD9P系列三大特点，应对市场节能化需求
“BD9P系列”可在电池的输入电压波动时稳定工作，与普通产品相比，能够将电压波动时的输出过冲抑制在1/10以内，因此不再需要添加以往作为过冲对策所必需的输出电容器。据介绍，罗姆公司新推出的车载一次”DC/DC转换器“BD9P系列主要有如下三个特点：
其一：稳定工作，即使电池电压波动时也不会过冲
汽车引擎发动时，电压波动时比较剧烈的，如果电压过高，可能会导致后面连接负载的芯片过压损坏，为此，在一些设计方案中就会增加过冲电容。
而采用罗姆的这款新产品，就可以完全避免这个问题，从而减少过冲电容的使用，降低用户成本。
汽车的电池电压在引擎发动时会有较大的波动。一次级电压输出波形对比，绿色是电池电压，蓝色是普通产品输出电压的表现，红色是BD9P系列传输电压的表现。当引擎发动时，电池电压下降到谷底;引擎停止时，电池电压恢复正常。
在电池电压恢复正常的过程中，普通DC/DC转换器产品的会出现过冲现象，输出电压有一瞬间会升高，导致后面连接的元器件过压损坏。
其二：高效率，在更宽的负载电流范围实现高效率
搭载了采用新型控制方式的电路，用低于普通产品的驱动电流即可充分实现高速响应。这不仅使高负载时的转换效率高达92%(输出电流1A时)，而且使轻负载时的转换效率也达到85%(1mA时)。从轻负载到高负载均实现了非常出色的高效率，因此无论是引擎停止时还是行驶时，都非常有助于降低应用产品的功耗。
BD9P系列利用新技术，降低电路内部电流，使消耗电流降至以往的1/3左右，约10μA以下;既坚固了高速响应，同时又可以实现高效率。
BD9P系列与两款普通产品的功率转换效率对比，粉色区域代表负载较低的情况，可以看到BD9P系列在1mA负载电流下，功率转换效率可达85%;高负载情况下，BD9P系列在1A负载电流下，功率转换效率高达92%;从轻负载到高负载，BD9P系列都实现了出色的高效率。
其三：高压降比，采用“Nano Pulse Control”技术，实现更高降噪比
ROHM自有的超高速脉冲控制技术“Nano Pulse Control”，始终在不干扰AM广播频段(1.84MHz Max.)的2.2MHz工作，对于最大40V的高电压输入，还实现了由后段元器件驱动的3.3V～5.0V级稳定输出。此外，还内置展频功能，可降低噪声峰值，因此非常适用于对辐射噪声要求尤为严格的车载应用。
这款产品目前提供两种封装形式QFN和SOP封装，QFN偏向小型化，而一般客户会根据自己产线的情况或者PCB面积情况选择不同封装，而SOP带引脚，可靠性和散热性上也更好一些，可以满足客户不同产线或PCB对封装的要求。
在车载应用里，一些产品对辐射噪声有严格要求。红色虚线框中的噪声频段是AM广播频段，最高是1.84MHz。BD9P系列的工作频率是2MHz，不会对其产生干扰。而且工作频率高的DC/DC转换器，在外围选型时，可以用更小的电感器件，进一步实现了客户小型化的需求。另外，BD9P系列还内置了展频功能;打开此功能，可使尖峰噪音得到较大改善，更有利于解决EMC噪音干扰。
参考设计REFRPT001及各种工具
为了帮助工程师尽快上手这款产品，罗姆已推出了参考设计和“ROHM Solution Simulator”仿真工具，“ROHM Solution Simulator”是一款在线仿真工具，工程师可以免费试用，从而帮助工程师大大减少在电路设计、电路板设计、降噪设计、热设计、仿真等各设计阶段的设计工时。
该参考设计的应用场景是给ADAS或者是inFORM模块所需的电源系统来供电，比如给CAN供电、MCU供电和SOC供电。这块板子上还搭载了ROHM的监视IC，在芯片的最上方和最下方，每一个监视IC可以监控四路的电源输出，这样板子上搭载的八路电源都可以得到监控，一旦发生故障对应的LED指示灯就会被点亮。
参考设计评估板的设计方案和测试报告在官网可以查看，开发者可以利用参考板、官方开发工具以及ROHM免费提供的在线仿真工具“ROHM Solution Simulator”，实现接近实际使用的仿真，大幅减少应用产品的设计负担。
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